Тупицына Т.В. Исследование шума

Подождите немного. Документ загружается.

Вибродемпфирование источника шума

Вибродемпфированием (виброгашением) называется уменьшение

параметров вибрации и, следовательно, шума за счет:

® изготовления деталей из вибродемпфирующих материалов;

® установки оборудования на виброизолирующее основание;

® нанесения вибродемпфирующих покрытий на вибрирующие

поверхности.

Вибродемпфирующие материалы - это материалы с большим

внутренним трением: сплавы на основе систем Cu-Ni, Ni-Ti, Ni-Co, сплавы

марганца с содержанием 15-20 % меди, магниевые сплавы.

В зависимости от эффективности в соответствующем частотном

диапазоне различают три типа вибродемпфирующих покрытий:

1. Жесткие покрытия - твердые пластмассы, жесткие листовые

материалы, затвердевающие мастики с динамическим модулем

упругости Е = 10

-10

Н/м

, которые эффективны в области низких

и средних частот (63-1000 Гц);

2. Мягкие покрытия - резина, пластмассы, битумизированный

войлок и другие с динамическим модулем упругости Е я 10

Н/м

рассчитан-ные на поглощение на частотах выше 1000 Гц.

3. Комбинированные покрытия (многослойные или с

наполнителями).

При нанесении жестких покрытий затухание колебаний происходит,

главным образом, за счет совместной деформации изгиба покрытий и

вибрирующей конструкции. Предпочтительна жесткая связь покрытия с

вибрирующей поверхностью.

В мягких покрытиях затухание обусловлено в основном

деформациями сдвига по его толщине.

Акустическая эффективность может быть 8-17 дБ.

2.8. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

На рабочих местах, где не удается добиться снижения шума до

допустимых уровней техническими средствами или где это

нецелесообразно по технико-экономическим соображениям, следует

применять средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Основное назначение СИЗ - перекрыть проникновение звука в

организм через ухо человека. Необходимо также отметить, что звуковые

колебания воспринимаются человеком не только непосредственно через

орган слуха, но и через череп путем костной проводимости.

Поэтому средства защиты только органа слуха не позволяют

полностью устранить передачу звуковой энергии.

В соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 «ССБТ. Средства и методы

защиты от шума. Классификация» в зависимости от конструктивного

исполнения средства индивидуальной защиты делятся на противошумные

вкладыши, противошумные наушники, противошумные шлемы и каски,

противошумные костюмы.

Вкладыши являются простейшим типом СИЗ. Изготовляются из

мягких эластичных материалов - резины, пластмасс, различного волокна.

Их вводят непосредственно в наружную часть слухового канала и

оставляют там без дополнительных средств поддержания. Наибольшее

применение нашли следующие типы вкладышей:

• «Беруши», изготовляемые из волокнистого материала типа ФПП-Ш;

® «Грибок», «Лепесток», изготовляемые из силиконовой резины

(нетоксична, эластична, прочна).

Грибок представляет собой колпачок грибообразной формы на

стержне. Регулировка степени перекрытия слухового канала осуществля-

ется изменением глубины введения вкладыша.

Вкладыш «Лепесток» представляет собой тонкий стержень, на

котором расположены пять утончающихся к периферии дисков с

постепенно уменьшающимся к вершине диаметром (от 14 до 8 мм).

При наличии заболеваний кожи наружного слухового канала

пользоваться вкладышами любого типа противопоказано. В этом случае

следует применять наушники.

Наушники состоят из двух корпусов и оголовья.

Корпуса изготовляют из пластмасс или металла, а внутри них для

повышения эффективности помещают слой звукопоглощающего

материала, уплотнители (протекторы).

Оголовье служит для удержания наушников и прижима их к

околоушной области.

Шлемы закрывают большую часть головы, защищают от шума (в т. ч.

проникающего через череп), ушибов, холода и т. п.

Каски с наушниками служат для защиты головы от травм, поражения

электротоком; от действия среды и высокочастотного шума.

2.9. МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

1. Замена шумного оборудования менее шумным, например,

оборудования с кривошипным или эксцентриковым приводом на

оборудование с гидроприводом.

2. Усовершенствование или замена шумных операций, например,

клёпки

—

сваркой, рихтовки - вальцовкой, штамповки - литьем и т.п.

3. Изоляция шумных видов оборудования, работ в отдельные

помещения, блоки.

4. Дистанционное управление, механизация, автоматизация процессов.

5. Акустическая облицовка внутренних поверхностей

помещения звукопоглощающими материалами.

6. Установка штучных звукопоглотителей.

7. Установка акустических экранов у шумных видов оборудования,

рабочих мест.

8. Установка звукоизолирующих кабин закрытого и полузакрытого

типа для операторов.

9. Устройство глушителей шума в системах отопления, вентиляции и

кондиционирования воздуха, вакуум-насосах, компрессорах.

10. Применение ограждающих конструкций зданий с требуемой

звукоизоляцией.

11. Виброизоляция технологического оборудования.

12. Своевременное техобслуживание оборудования.

2.10. МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ,

ОРГАНИЗАЦИЙ

1. Соблюдение санитарно-защитной зоны.

2. Расположение шумных производств в одном месте и с подветренной

стороны на территории предприятия, организации.

3. Соблюдение необходимых расстояний между шумными и тихими

цехами, зданиями.

4. Устройство шумозащитных зон из зеленых насаждений.

5. Проектирование утолщенных строительных конструкций зданий,

шумных цехов из ЗИМ и ЗПМ.

6. Применение шумозащитных экранов.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Работа состоит из экспериментальной и расчётной частей. В

экспериментальной части нужно сделать оценку условий труда по шуму,

выполнив измерения фактических параметров шума и сравнив их с

допустимыми.

При измерении параметров шума можно использовать измерители

шума и вибрации ВШВ-003, ВШВ-003-М2, ВШВ-ООЗ-МЗ и другие.

В расчётной части должны быть выполнены расчёты по определению:

о фактического звукового давления;

® суммарного уровня звука источников шума;

® расстояния от источника шума, на котором уровень звука будет

иметь допустимое значение;

® звукоизолирующей способности ограждения;

® акустической эффективности облицовки ограждающих источник

шума поверхностей, выполненной из звукопоглощающих

материалов;

® отношения звуковых давлений, создаваемых различными

источниками шума, при изменении их уровней.

3.1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Экспериментальная установка представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема экспериментальной установки для измерения

параметров шума

Установка включает: макет помещений 1, функциональный генератор

электрических сигналов 2, измеритель шума и вибрации 3.

Макет помещений состоит из двух камер. В левой камере 4 в качестве

источника шума за защитной решёткой помещён громкоговоритель 6,

имитирующий оборудование. В правой камере 5 установлен микрофон 8,

с помощью которого исследуются параметры шума. Правая камера 5

имитирует административно-общественное помещение или рабочее место

производственного участка. Обе камеры снабжены осветительными

лампами. Переключатели для включения ламп находятся на передней

стенке макета. Передняя стенка макета имеет два смотровых окна.

В качестве средств защиты используются:

1. Съёмный звукоизолирующий кожух 7 с закреплённой на нём

осью, на которую может навинчиваться груз для обеспечения

плотности в местах контакта кожуха.

2. Съёмная звукоизоляционная перегородка, устанавливаемая в

пазы на передней и задней стенках внутри макета, для

обеспечения изоляции левой и правой камер друг от друга.

3. Короб из звукопоглощающего материала (ЗПМ) для имитации

облицовки внутренних поверхностей помещений (на схеме не

указан).

Для возбуждения громкоговорителя используется функциональный

генератор электрических сигналов ФГ-100. Генератор обеспечивает:

1. Формирование выходного переменного напряжения с частотой в

диапазонах, Гц:

0,1-1

1-10

10-100

100-1000

1000-10 000

10 000-100 000

2. Форму выходного сигнала:

® треугольную

® прямоугольную

® синусоидальную

3. Плавную регулировку амплитуды выходного переменного

напряжения в диапазоне (0-10)± 0,25 В.

Внешний вид генератора сигналов представлен на рис. 7.

Рис. 7. Панель генератора электрических сигналов:

- переключатель

частот электрических сигналов; 2 - переключатель диапазонов частоты;

3 - переключатель формы электрических сигналов; 4 - переключатель

плавного регулирования амплитуды выходного напряжения; 5 - гнезда

для подключения нагрузки (громкоговорителя)

Измерение параметров шума производится при помощи измерителя

шума и вибрации ВШВ-003-М2.

3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА

Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2 позволяет измерить

уровень звука во всём спектре частот, создаваемом источником шума, и

уровни звукового давления в октавных полосах частот.

Панель прибора ВШВ-003-М2 показана на рис. 8.

Рис. 8. Панель прибора измерителя шума и вибрации ВШВ-003-М2:

1 - разъём входа; 2 - показывающий прибор; 3 - механический корректор нуля; 4 - переключатель

диапазонов уровней звука и звукового давления ДЛТ1, dB; 5

—

переключатель диапазона уровней звука и

звукового давления ДЛТ2, dB; 6

—

светодиоды; 7 - шкала dB М-101; 8 - переключатель октавных фильтров

ФЛТ ОКТ; 9 - переключатель РОД РАБОТЫ; 10 - переключатель частотных характеристик ФЛТ, Hz

3.2.1. Подготовка прибора к работе

1. Установить прибор в вертикальное или горизонтальное положение,

механическим корректором нуля показывающего прибора

совместить стрелку с делением 0 шкалы 0-1.

2. Произвести контроль питания. Для этого переключатели установить

в положения:

РОД РАБОТЫ - +

ДЛТ1,аВ -80

ДЛТ2, dB - 50

Стрелка показывающего прибора должна находиться в пределах от 7

до 10 шкалы -оо-Ю дБ. О наличии питания также сигнализирует

свечение одного из светодиодов переключателей ДЛТ1, dB (дБ), и

ДЛТ2, dB (дБ).

3. Электрическая калибровка. Проводится каждый раз перед началом

измерений для поддержания постоянного коэффициента усиления

измерительного тракта прибора.

С помощью кабеля длиной 5 м соединить предусилитель ВПМ-101 с

разъёмом © прибора измерительного. Эквивалент капсюля М-

101 соединить с предусилителем ВПМ-101. Соединительным

кабелем длиной 0,5 м соединить эквивалент капсюля М-101 с

гнездом 50 mV измерительного прибора.

Переключатели измерительного прибора установить в положения:

ДЛТ1,<1В -40

ДЛТ2, dB - 50

ФЛТ, Hz - ЛИН

РОД РАБОТЫ - >

После 5 мин установления рабочего режима перевести резистором i>

стрелку показывающего прибора на деление шкалы децибел - 4.

После калибровки переключатель РОД РАБОТЫ установить в

положение ОТКЛ. Отсоединить эквивалент капсюля М-101 от

предусилителя ВПМ-101.

3.2.2. Измерение параметров шума

Измерение уровня звука

1. Осторожно соединить капсюль М-101 с предусилителем ВПМ-101.

Кнопки a/v, 10kHz/4kHz, kHz/Hz должны быть отключены

(т. е. в отжатом состоянии). Нажать кнопку СВ/ДИФ.

2. Установить переключатели в положения:

ДЛТ1, dB - 80

ДЛТ2, dB - 50

ФЛТ, Hz - А

РОД РАБОТЫ - F

3. Замеры производить после 2 мин самопрогрева. При измерениях

предусилитель ВПМ-101 с микрофоном должен быть установлен в

камере 5 при помощи держателя. Если при измерении стрелка

показывающего прибора находится в начале шкалы, то она

выводится в сектор 0-10 шкалы децибел сначала переключателем

ДЛТ1, dB, а затем переключателем ДЛТ2, dB. Для предупреждения

перегрузок ДЛТ1, dB, при проведении измерений устанавливать на

деление не менее 50. Если периодически загорается индикатор

ПЕРЕГР., то следует перевести ДЛТ1, dB, на более высокий уровень.

Если при измерении низкочастотных составляющих звука возникнут

флуктуации (колебания) стрелки, переключатель РОД РАБОТЫ

перевести в положение S.

4. Для определения результата измерения сложить показание по шкале

dB М-101 напротив светящегося диода и показание по шкале

децибел показывающего прибора.

Примечание: при измерении значения уровней:

о принимают по средним показателям при колебании стрелки

прибора;

® считывают со шкалы прибора с точностью до

дБ А, дБ.

Измерение уровней звукового давления

1. Для измерения уровней звукового давления в октавных полосах

частот переключатель ФЛТ, Hz, установить в положение ЛИН,

переключателями ДЛТ1, dB, и ДЛТ2, dB, стрелку показывающего

прибора установить в секторе 0-10 шкалы децибел.

После этого переключатель ФЛТ, Hz, установить в положение ОКТ.

Нажать или отжать (начиная с частоты 125 Гц) кнопку kHz/Hz и

переключателем ФЛТ ОКТ, выбрать необходимые фильтры (31,5; 63;

125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000), устанавливая каждый раз

переключателем ДЛТ2, dB, стрелку показывающего прибора в

сектор 0-10 шкалы децибел. Переключателем ДЛТ1, dB,

пользоваться в этом случае не допускается. Для определения

результата измерения сложить показание по шкале dB М-101

напротив светящегося диода и показание по шкале децибел

показывающего прибора аналогично п. 4 измерения уровня звука.

После каждого измерения уровня звукового давления в октавной

полосе частот переключатель ДЛТ2, dB, устанавливать на 50.

2. После окончания измерений переключатель РОД РАБОТЫ

установить в положение ОТКЛ, переключатель ФЛТ ОКТ, - в

положение 31,5, переключатель ФЛТ, Hz - на А, переключатели

ДЛТ1, dB, и ДЛТ2, dB - соответственно на 80 и на 50. Все кнопки

должны быть отключены (т. е. в отжатом состоянии).

3. После выполнения всех замеров осторожно снять микрофонный

капсюль М-101 и уложить в футляр. Отсоединить предусилитель

ВПМ-101 с кабелем от прибора. Надеть на предусилитель защитный

поролоновый экран.

3.3. ПОДГОТОВКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1. Подключить макет к электросети, включить освещение.

2. Подключить к макету генератор сигналов в следующем порядке:

® подать питание на генератор;

® установить переключатель амплитуды выходного напряжения в

крайнее левое положение;

« подключить генератор к макету;

® включить переключатель питания генератора;

® установить требуемый диапазон частот переключателем 2;

® установить требуемую частоту переключателем 1;

® установить требуемую форму выходного сигнала переключателем

® установить требуемую амплитуду выходного напряжения

переключателем 4;

• требуемые параметры принимать по табл. 5 в соответствии с

вариантами заданий.

3. Подключить к макету измеритель шума и вибрации в следующем

порядке:

® установить микрофон в держатель в правой камере 5 макета;

® подключить микрофон в разъём входа 1 измерителя шума и

вибрации;

о включить измеритель шума и вибрации в электросеть.

Установка готова к работе.

3.4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Указать цель работы, контролируемые параметры, применяемые

приборы.

2. Начертить схему экспериментальной установки.

3. Записать методику измерения параметров шума (рекомендуется).

4. Измерить уровни звука и звукового давления в октавных полосах

частот без защитных средств.

5. Установить средства защиты от шума в соответствии с вариантами

заданий по табл. 5 (звукоизолирующую перегородку,

звукоизолирующий кожух или звукопоглощающий короб).

6. Измерить уровни звука и звукового давления в октавных полосах

частот со средствами защиты.

7. Результаты замеров занести в протокол измерения (табл. 4). При

заполнении протокола исследования и определении допустимых

значений параметров шума (табл. 3) использовать исходные данные,

представленные в табл. 5 по своему варианту, номер которого

соответствует порядковому номеру студента в журнале

преподавателя.

Протокол исследования параметров шума

1. Прибор

2. Дата

3. Вариант

4. Вид деятельности, рабочее место, помещение

5. Источник шума

Таблица 4

Протокол измерения уровней звукового давления и уровня звука

Показатель

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со

среднегеометрическими частотами

Уро-

вень

звука,

ДВА

Показатель

31,5 63 125 250

500 1000 2000 4000 8000

Уро-

вень

звука,

ДВА

1. Параметры шума

источника без

средств защиты

2. Нормативные

значения параметров

шума

3. Параметры шума

источника с

использованием

средств защиты

4. Требуемое

снижение уровней

шума

5. Фактическое

снижение уровней

шума вследствие

использования

средств защиты

8. Определить допустимые уровни звука и звукового давления по табл.

9. Сделать графическое представление результатов измерения (рис. 9).

На графике откладывать по оси ординат уровни звукового давления,

по оси абсцисс - значения среднегеометрических частот октавных

полос.